KR0124026Y1 - 테이퍼 페이스 피스톤 링 - Google Patents

Abstract

본 고안은 마모로 인해 피스톤 링의 역할을 다하지 못하여 발생하는 가스유출 및 오일소모의 증가를 방지하고 링의 질량 감소에 따른 관성력 저감에 의한 플러터링 현상을 방지하고, 피스톤 링의 수명을 연장시킬 뿐만 아니라, 합구틈을 없애 이를 통하여 연소가스나 오일이 빠져나가는 것을 방지하는 것으로서, 테이퍼진 부분과 실린더 보어와 접촉하는 부분으로 형성된 외주면(13, 14)을 가지는 상부링(11)과; 상기 상부링(11)의 하부에 위치하며 상기 상부링(11)의 하측면(15)과 상응하는 상측면(21)을 가지고, 실린더 보어와 접촉하는 외주면(22)을 가지는 하부링(20)을 포함하여 이루어지고 상부링(11)과 하부링(20)은 서로의 합구틈(16, 26)이 서로 엇갈리도록 장착하여 피스톤링의 합구틈을 없애는 것을 특징으로 하는 테이퍼 페이스 피스톤 링이다.

Description

테이퍼 페이스 피스톤 링

제1도는 본 고안에 의한 피스톤 링의 조립 사시도.

제2도는 본 고안에 의한 피스톤 링의 일측 절단면을 도시한 도면.

제3도 (a)는 종래의 테이퍼 피스톤 링의 일측절단면을 도시한 도면이고,

(b)는 종래의 언더컷 테이피 피스톤 링의 일측 절단면을 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 상부링 13 : 테이퍼면

20 : 하부링 22 : 외주명

[산업상 이용 분야]

본 고안은 피스톤 링에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각기 다른 두개의 피스톤링을 접합하여 피스톤 링 마모시 각기 다르게 마모되게 하여 마모에 따른 가스 유출과 오일소모 증대의 문제점 및 1개의 링을 2개의 링으로 분할함으로써, 링 질량 저감에 의한 관성력 감소로 링 플러터링을 개선하는 테이퍼 페이스 피스톤 링에 관한 것이다.

[종래의 기술]

피스톤 링은 실린더 벽면과 피스톤의 링 홈의 상하면에 밀착하여 압력 가스의 누설을 방지하고 연소에 의하여 발생한 열을 실린더 벽으로 열전도시킴으로써 피스톤의 과열을 방지하며 여분의 윤할유를 긁어 내리므로써 실린더 벽면의 윤활상태를 양호하게 하는 역할을 한다.

제3도는 피스톤 링중 테이퍼 페이스 피스톤 링을 도시한 것으로서 (a)는 일반적인 것이고, (b)는 언더 컷(under cut) 된 것이다.

면(1)이 테이퍼를 이루고 있으므로 링하부(2)가 실린더 내벽(100)에 접촉하게 되며, 선접촉이 되면서 접촉면적이 적고, 링과 실린더의 밀착 압력이 높으므로 가스 누설이 적다.

이러한 테이퍼 페이스 피스톤링은 주로 압축링으로서 사용되며, 또한 링이 올라갈 때 유막 위를 미끌리고 내려갈 때는 오일을 긁어 내리는 장점이 있다.

그리고 (b)의 언더 컷 피스톤 링은 오일의 소모를 줄이는데 더욱 효과적인 것으로 알려져 있다.

[본 고안이 해결 하고자 하는 종래의 문제점]

그러나 상기한 피스톤 링은 도시하지 않은 합구틈이 형성되어 있어 이를 통하여 압축, 배기시 가스가 빠져나온다던가 또는 오일 스크랩(scrap)시 합구틈을 통하여 오일이 그대로 남아 있던가 하는 문제점이 있다.

그리고, 압축링은 링 고유의 확장력과 배면 압력에 의하여 실런더 벽에 압착되고 있으나 링과 실린더가 마모했을 경우에는 링, 피스톤 및 실린더 벽면의 기밀을 유지할 수 없기 때문에, 압축, 배기시 가스의 유출 및 오일 소모 증가의 원인이 된다.

또한, 링은 관성력, 압축, 폭발 압력 등의 복잡한 힘을 받고 있으며, 링 질량이 증가하면 관성력이 증대되면서 상하 공진 운동을 일으키는 링 플러터링(ring fluttering)현상을 일으킨다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 각각 다른 형상을 이루는 두개의 링을 상하로 접합하여 피스톤의 링홈에 장착하여, 하부링의 실린더 내벽과의 접촉면적을 적게하여 피스톤 링의 마모를 하부링에 편중시킴으로써, 초기에는 제3도의 (a)와 같은 상태에서 마모가 진행하고 나면 (b)의 상태로 함으로써, 마모 증가에 따른 가스유출 및 오일 소모의 증가를 방지함과 아울러, 각 링 질량을 반으로 줄여 관성력의 저감을 유발시킴으로써 링 플러터링 현상을 방지하여 피스톤 링의 역할을 수행할 수 있는 테이퍼 페이스 피스톤 링을 제공하는데 있다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

이를 실현하기 위하여 본 고안은, 일정한 각도의 테이퍼지고 일정한 면적의 실린더 내벽과의 접촉면을 형성하는 측면을 가지고 경사진 하부면을 가지는 상부 링과; 상기 상부 링의 하부면과 상응하는 상면을 가지고 상부링의 접촉면보다 작은 실린더 내벽과의 접촉면을 가지는 하부링으로 이루어진 테이퍼 페이스 피스톤 링을 제공한다.

[작용]

이러한 본 고안의 테이퍼 페이스 피스톤 링은 합구틈을 서로 엇갈리게 장착하여 합구틈을 통하여 연소 가스나 오일의 빠져나오는 것을 방지하고, 초기에는 제3도의 (a)의 상태로 이와 같은 역할을 수행하고 오랜 마모시간이 흐르면 실린더 내벽과의 접촉면이 작은 하부링이 상부링 보다 더욱 많이 마모되어 (b)의 상태로 되므로써 피스톤 링의 마모에 대한 제반 문제점 및 피스톤 링의 질량 감소에 따른 링 플러터링 현상을 방지할 수 있으며, 따라서 피스톤 링의 수명을 연장할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 고안이 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안의 서로 다른 형상과 또는 재질이 다른 두개의 피스톤 링을 접합하여 조립하는 공정을 도시한 것이고, 제2도는 접합된 상태의 본 고안의 일측 절단면을 도시한 도면이다.

본 고안에 의한 테이퍼 페이스 피스톤 링(10)은 상부링(11)과 하부링(20)으로 이루어져 있다.

상부링(11)은 외측에 실린더 보어(100)와 일정한 각도를 이루며 테이퍼진면(13)과 실린더 보어(100)와 일정하게 접촉하는 면(14)을 가지고, 하측면(15)은 실린더 보어(100)측에서 낮은 위치를 피스톤(101)의 링홈(102)에서는 높은 위치를 일정한 각도를 가지도록 형성하여 이에 상응하는 형상을 한 하부링(20)의 상측면(21)과 접하여 피스톤(101)의 링홈(102)에 장착하게 되면 상기 상부링(11)과 하부링(20)의 접촉면이 최대로되고 마모시 하부링이 실린더 보어(100)쪽으로 이동하는 것을 방지하여 마모시에 언더컷 형상을 이루게 된다.

그리고 하부링(20)은 실린더 보어(100)와 접촉하는 외주면을 가지고 있는데 상기 상부링(11)의 접촉면보다 더욱 작은 면적이 접촉하게 형성되어 마모율이 상부 면적보다 크도록 한 것이다.

이러한 상부링(11)과 하부링(20)은 피스톤(101)의 링홈(102)에 장착할 때 먼저 하부링(20)을 끼우고 그 다음에 상부링(11)을 끼움으로써, 본 고안의 테이퍼 페이스 피스톤 링(10)이 형성된다.

피스톤(101)에 장착되어 일정한 시간이 경과하면 피스톤 링이 마모가 되는데, 이 마모율이 상부링(11)과 하부링(20)이 서로 다르게 되어 초기에는 일반적인 테이퍼 페이스 피스톤 링이 되고, 시간이 경과하여 마모가 심하게 되면 언더컷 테이퍼 페이스 피스톤 링이 된다.

[효과]

따라서 마모로 인해 피스톤 링의 역할을 다하지 못하여 발생하는 가스유출 및 오일소모의 증가를 방지하고 링의 질량 감소에 따른 관성력 저감에 의한 플러터링 현상을 방지하여 피스톨링의 수명을 연장시킬 뿐만 아니라, 장착시 상, 하부 링(11, 20)의 합구틈(16, 26)을 서로 엇갈리게 장착하여 합구틈을 없애어 이를 통하여 연소가스나 오일이 빠져나가는 것을 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 테이퍼진 부분과 실린더 보어와 접촉하는 부분으로 형성된 외주면(13, 14)을 가지는 상부링(11)과; 상기 상부링(11)의 하부에 위치하며 상기 상부링(11)의 하측면(15)과 상응하는 상측면(21)을 가지고, 실린더 보어와 접촉하는 외주면(22)을 가지는 하부링(20)을 포함하여 이루어진 테이퍼 페이스 피스톤 링.
2. 제1항에 있어서, 상기 상부링(11)과 하부링(20)은 서로의 하측면(15)과 상측면(21)이 외주가 낮고 내주가 높은 접촉면을 형성하는 것을 특징으로 하는 테이퍼 페이스 피스톤 링.